等離子表面處理工藝介紹

隨著高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各種工藝對使用產(chǎn)品的技術(shù)要求越來越高，等離子表面處理工藝的出現(xiàn)，不僅改進(jìn)了產(chǎn)品性能、提高了生產(chǎn)效率，更實(shí)現(xiàn)了安全環(huán)保效應(yīng)。等離子表面處理工藝能夠在材料科學(xué)、高分子科學(xué)、生物醫(yī)藥材料學(xué)、微流體研究、微電子機(jī)械系統(tǒng)研究、光學(xué)、顯微術(shù)和牙科醫(yī)療等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

（一）?等離子表面處理工藝原理及應(yīng)用

等離子體與物體表面的作用

在等離子體中除了氣體分子，離子和電子外，還存在受到能量激勵的處于激發(fā)狀態(tài)的電中性的原子或原子團(tuán)（又稱自由基），以及等離子體發(fā)射出的光線。其中的波長短，能量搞得紫外光在等離子體與物質(zhì)表面相互作用有著重要的作用。下面對它們的作用分別進(jìn)行介紹。

A、原子團(tuán)等自由基與物體表面的反應(yīng)

B、由于這些自由基呈電中性，存在壽命較長，而且在等離子體中的數(shù)量多于離子，因此自由基在等離子體中發(fā)揮著重要的作用。自由基的作用主要表現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)過程中的能量傳遞的“活化”作用，處于激發(fā)狀態(tài)的自由基具有較高的能量，因此易于與物體表面分子結(jié)合時會形成新的自由基，新形成的自由基同樣處于不穩(wěn)定的高能量狀態(tài)，很可能發(fā)生分解反應(yīng)，在變成較小分子的同時生成新的自由基，這種反應(yīng)過程還可能繼續(xù)進(jìn)行下去，最后分解成水，二氧化碳之類的簡單分子，在另一些情況下，自由基與物體表面分子結(jié)合的同時，回釋放出大量的結(jié)合能，這種能量又成為引發(fā)新的表面反應(yīng)的推動力，從而引發(fā)物體表面上的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被去除。

C、電子與物體表面的作用

一方面對物體表面的撞擊作用，可促使吸附在物體表面的氣體分子發(fā)生分解或吸附，另一方面大量的電子撞擊有利引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。由于電子質(zhì)量極小，因此比離子的移動速度要快得多。當(dāng)進(jìn)行等離子體處理時，電子要比離子更早到達(dá)物體表面，并使表面帶有負(fù)電荷，這有利于引發(fā)進(jìn)一步反應(yīng)。

離子與物體表面的作用

通常指的是帶正電荷的陽離子的作用，陽離子有加速沖向帶負(fù)電荷的表面的傾向，此時物體表面獲得相當(dāng)大的動能，足以撞擊去除掉表面上附著的顆粒性物質(zhì)，我們把這種現(xiàn)象稱為濺射現(xiàn)象。而通過離子的沖擊作用可以極大促進(jìn)物體表面化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的幾率。

（二）?等離子表面處理工藝的優(yōu)勢

等離子表面處理工藝是干式處理法，替代了傳統(tǒng)的濕法處理技術(shù)具有以下優(yōu)勢：?1.?環(huán)保技術(shù)：等離子體作用過程是氣固相干式反應(yīng)，不消耗水資源、無須添加化學(xué)藥劑?2.?效率高：整個工藝能在較短的時間內(nèi)完成??3.?成本低：裝置簡單，容易操作維修，少量氣體代替了昂貴的清洗液，同時也無處理廢液成本??4.?處理更精細(xì)：能夠深入微細(xì)孔眼和凹陷的內(nèi)部并完成清洗任務(wù)??5.?適用性廣：等離子表面處理工藝能夠?qū)崿F(xiàn)對大多數(shù)固態(tài)物質(zhì)的處理，因此應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛

（三）?等離子表面處理工藝前景

隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，特別是通信產(chǎn)品、電腦及部件、半導(dǎo)體、液晶及光電子產(chǎn)品對超精密工業(yè)清洗設(shè)備和高附加值設(shè)備的比例要求逐步增大，等離子表面處理設(shè)備已經(jīng)成為很多電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。并且隨著行業(yè)技術(shù)要求的不斷提高，等離子清洗技術(shù)將在國內(nèi)有更加廣闊的發(fā)展空間。隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，國外的很多生產(chǎn)廠家把目標(biāo)所向中國市場，加之很多零配件的生產(chǎn)廠家也入住中國，這些都對清洗提出了新的技術(shù)要求，可以說等離子清洗技術(shù)更加適應(yīng)了汽車行業(yè)的發(fā)展。??醫(yī)療器械使用前的處理工藝非常精細(xì)，使用氟里昂清洗不但浪費(fèi)資源而且成本也非常的昂貴，而等離子表面處理工藝的使用避免了使用化學(xué)物質(zhì)的弊端，而且也更加適應(yīng)了現(xiàn)代醫(yī)療科技的技術(shù)要求。??光學(xué)器件和一些光學(xué)產(chǎn)品對清洗的技術(shù)要求非常高，等離子表面處理工藝在此領(lǐng)域可以得到更加廣泛的運(yùn)用。等離子表面處理工藝能夠應(yīng)用的行業(yè)非常廣泛，對物體的處理不單純的是清洗，同時可以進(jìn)行刻蝕、和灰化以及表面活化和涂鍍。因此就決定了等離子表面處理工藝必將有廣泛的發(fā)展?jié)摿ΑＲ矔蔀榭蒲性核?、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)加工企業(yè)越來越推崇的處理工藝。